Physiologie de l’audition

1. Physiologie de l’audition

2. Schéma anatomique de l’oreille Fosse cérébrale moyenne Conduit auditif externe Canaux semi-circulaires Nerf acoustique Tympan et osselets FO Vestibule FR Cochlée Mastoïde Trompe d’Eustache Dr F. Tankéré, Service ORL - 2002

3. Rôles de l’organe de transmission • Oreille externe : • fonction protectrice de l’oreille moyenne • fonction d’amplification : modifie le champ sonore en amplifiant certaines fréquences. Cette amplification est maximum pour les fréquences de 2 à 6 KHz et dépend de l’axe du son incident / plan sagittal • Oreille moyenne : • rôle de protection de l’oreille interne • rôle principal : transformation de vibrations aériennes arrivant sur le tympan en variations de pression dans les compartiments liquidiens de l’oreille interne • cette transformation provoque une amplification globale du message sonore grâce à la position de l’étrier et surtout à la différence de surface entre le tympan et la fenêtre ovale. Ce gain augmente en fonction de la fréquence de stimulation.

4. Physiologie de l’oreille interne (1) • Propriétés des cellules ciliées internes : • 3500 / cochlée. Forme piriforme. Disposées sur 1 seule rangée • Ce sont les seules cellules sensorielles = transducteur primaire • Les cils du pôle apical sont disposés en palissade. Ils sont reliés entre eux par des liens les solidarisant les uns aux autres. Un des cils est plus long : le kinocil ( des stéréocils) • A leur pôle basal, elles sont en contact avec les neurones de type I selon un mode direct et divergent : 10 fibres pour 1 CCI • Innervation afférente : 95% des fibres du nerf auditif proviennent des CCI • Potentiel intracellulaire= - 40 mV(proche du seuil de décharge)

5. Physiologie de l’oreille interne (2) • Propriétés des cellules ciliées externes : • 20000 / cochlée. Forme de cigare. Potentiel intracellulaire = - 60 mV. Disposées sur 3 rangées • Les cils sont disposés en 3 rangées en forme de W • Elles sont douées de contraction comme des C. musculaires • Elles ne donnent que peu de message (5% des afférences) mais reçoivent des informations véhiculées par les neurones de type II qui se connectent à leur pôle basal : innervation efférente +++. Une fibre contacte 10 CCE • Elles permettent la traduction de l’information mécanique (onde liquidienne) en informations électriques =transduction mécano-électrique

6. Coupe de la Cochlée Cellules ciliées internes Cellules ciliées externes

7. L’Organe de Corti - Cellules ciliées

8. Physiologie de l’oreille interne (3) • L’onde liquidienne se propage dans la périlymphe de la rampe vestibulaire puis tympanique, faisant vibrer la membrane basilaire • Le siège et l’amplitude de l’onde propagée sur la membrane basilaire est fonction de l’intensité et de la fréquence du son incident • La membrane basilaire présente un gradient de longueur apico-basal : elle est plus courte à la base et plus longue à l’apex. Les fréquences élevées seront codées à la base et les graves à l’apex  • Tonotopie fréquentielle baso-apicale de la membrane basilaire • Définition de courbes d’accord mécanique

9. Organe de Corti - Tonotopie

10. Physiologie de l’oreille interne (4) • La vibration en un point précis de la membrane basilaire entraîne un phénomène de cisaillement des stéréocils de quelques CCE qui sont englués dans la membrane tectoriale • L’ensemble de la touffe ciliaire s’incline dans le même sens grâce aux liens unissant les stéréocils entre eux • Si la déflexion des stéréocils s’effectue dans le sens du kinocil principal, l’inclinaison des cils permet l’ouverture de canaux ioniques (situés à l’extrémité supérieure des cils) créant ainsi la dépolarisation de la CCE. (endolymphe chargée à +100 mV) • L’activation des CCE provoque leur contraction. Cette contraction se fait à la même fréquence que le son incident Sélectivité fréquentielle des CCE +++

11. Physiologie de l’oreille interne (5) • La contraction des 3 rangées de CCE produit un phénomène d’amplification qui induit un mouvement d’endolymphe qui va incliner les stéréocils des CCI • L’inclinaison des stéréocils permet l’ouverture de canaux ioniques qui dépolarisent les CCI puis activent la fibre du neurone de type I située au pôle basal de chaque CCI • Le potentiel d’action parcourt la fibre jusqu’aux noyaux cochléaires puis emprunte les voies centrales de l’audition jusqu'à l’aire corticale temporale ou s’effectue le décodage et la reconnaissance de la parole • Les fibres du nerf auditif ont également une sélectivité fréquentielle avec une fréquence caractéristique pour laquelle le seuil de stimulation sera minimale

12. Performances de l’oreille humaine  • Limites des fréquences audibles : de 20 à 20000 Hz • Le seuil différentiel de fréquence = plus petite variation de fréquence perceptible par l’oreille • Ce seuil est variable : • en fonction de la fréquence du son : il est d’autant plus faible que la fréquence est basse ( il est de 1Hz entre 500 et 1000 Hz et de 20Hz à 5000 Hz) • en fonction de la durée du stimulus : seuil  si la durée  • en fonction de l’intensité du stimulus : si intensité  le seuil . La capacité de discrimination atteint son maximum pour une intensité supérieure de 20 dB au seuil de détection du sujet